MITOHORMESIS : Le phénomène par lequel l'exercice booste le métabolisme

Vers des mimétiques de l'exercice ?

Pour examiner les effets du stress mitochondrial sur le métabolisme, l’équipe a examiné des souris développées pour être totalement ou partiellement déficientes en un seul gène dans un type spécifique de cellules cérébrales, les neurones hypothalamiques proopiomélanocortine (POMC). Le gène manquant, Crif1, contrôle la manière dont les cellules POMC utilisent les protéines codées par les mitochondries, dont MOTS-c.

• Les souris homodéficientes en Crif1 ont subi un stress mitochondrial sévère et ont développé des problèmes métaboliques à l'âge adulte, dont une prise de poids et une baisse de la dépense énergétique ; Ces souris ont développé également une résistance à l'insuline et une glycémie élevée, soit les marqueurs d’un diabète de type 2 chez l'Homme.
• les souris hétérodéficientes du gène Crif1 (pouvant partiellement exprimer le gène, mais pas autant que les souris normales) ont subi un léger stress mitochondrial et bénéficié d’une certaine protection contre l'obésité et contre la résistance à l'insuline. Nourries avec un régime riche en graisses, ces souris manquant d’une partie de la fonction Crif1 ont pris

moins de poids que des souris normales

suivant le même régime. Une étude plus approfondie révèle que :

• leurs neurones affectés exprimaient à la fois plus de MOTS-c et plus de bêta-endorphine (β-END), une molécule anti-douleur généralement libérée pendant l'exercice.
• Leurs tissus adipeux sont modifiés, avec plus de « graisse brune » et une thermogenèse plus active (capacité à brûler de l’énergie). La graisse brune apparaît brune en raison de la présence de plus de mitochondries.

 

L’administration de MOTS-c au cerveau et l’exercice apportent des avantages similaires :

• D’autres expériences montrent que l’administration directe de l’hormone MOTS-c au cerveau des souris, expériences ultérieures, permet d’apporter ces mêmes changements, soit l'augmentation de la graisse brune et de la thermogenèse, chez des souris normales ;
• incitées à pratiquer un exercice modéré, les souris présentent également ces mêmes changements.

Cela suggère que l’hormone MOTS-c médie les effets métaboliques bénéfiques de l’exercice. Mais « surtout » que cette « installation » d’un stress mitochondrial léger ou mitohormesis pourrait être un élément clé de la raison pour laquelle l'exercice améliore le métabolisme.

 

« Notre cerveau est un centre de contrôle de nombreuses fonctions physiologiques », explique l’auteur principal, Changhan David Lee : « Il s'agit d'un nouveau mécanisme de physiologie de l'exercice qui ouvre de nouvelles voies pour le développement de mimétiques de l'exercice ».